遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)在廣播電視發(fā)射中的應(yīng)用

桐廬縣位于浙江省西北部， 地處錢塘江上游， 隸屬杭州市， 多山環(huán)境給廣播電視節(jié)目無線發(fā)射帶來很多困難， 2006年開始在距離縣城38. 1 km 的分水鎮(zhèn)玉華山架設(shè)了廣播發(fā)射機(jī)及其配套設(shè)施， 同時(shí)為了確保機(jī)房設(shè)備和廣播電視節(jié)目發(fā)射安全， 建立了網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。分水玉華山網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)采用#模擬攝像機(jī)+ 網(wǎng)絡(luò)視頻、音頻服務(wù)器+ 串口通訊設(shè)備+ 網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備+ 遠(yuǎn)程客戶端?的方式構(gòu)建， 通過攝像機(jī)采集發(fā)射機(jī)及其附屬設(shè)備的各個(gè)儀表狀態(tài)， 同時(shí)利用接收設(shè)備接收廣播發(fā)射機(jī)發(fā)射出去的聲音， 將其送入網(wǎng)絡(luò)視音頻服務(wù)器， 進(jìn)行編碼處理， 打包成IP網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包， 通過VPN 光纖數(shù)據(jù)專網(wǎng)送回到38. 1 km外的廣播電視臺(tái)計(jì)算機(jī)機(jī)房， 計(jì)算機(jī)機(jī)房監(jiān)控管理系統(tǒng)利用專業(yè)軟件及其計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理， 可以實(shí)時(shí)對整個(gè)玉華山發(fā)射系統(tǒng)運(yùn)行情況及其發(fā)射機(jī)房的情況進(jìn)行監(jiān)控， 同時(shí)通過發(fā)射機(jī)RS232接口實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程開關(guān)發(fā)射機(jī)的控制， 從而確保無線發(fā)射的安全。

1.系統(tǒng)特點(diǎn)

( 1)采用#攝像機(jī)+ 網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器+ 遠(yuǎn)程客戶端?方式構(gòu)建遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)， 監(jiān)控系統(tǒng)在本地發(fā)射機(jī)房不需要監(jiān)控， 在遠(yuǎn)端電視臺(tái)計(jì)算機(jī)機(jī)房實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程視頻、音頻和報(bào)警監(jiān)控功能;( 2)圖像、聲音、控制指令傳輸利用VPN IP 網(wǎng)絡(luò)平臺(tái);( 3)前端攝像機(jī)采用帶紅外線功能的高清晰度攝像機(jī)， 實(shí)現(xiàn)固定攝像機(jī)用于固定的重點(diǎn)監(jiān)控區(qū)域監(jiān)控，同時(shí)在夜間可以方便地完成監(jiān)控任務(wù);( 4)客戶端可以隨時(shí)訪問前端的視頻圖像、*發(fā)射聲音;( 5)客戶端可以進(jìn)行本地錄像， 可以設(shè)置、制定錄像工作計(jì)劃時(shí)間表， 實(shí)現(xiàn)多種錄像檢索方式;( 6)客戶端可以回放檢索監(jiān)控錄像資料;( 7) 在客戶端可以遠(yuǎn)程控制發(fā)射機(jī)開機(jī)、關(guān)機(jī)狀態(tài);( 8)客戶端可以和任意前端進(jìn)行語音對講。

2 系統(tǒng)技術(shù)原理

遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)一般是由總控制中心計(jì)算機(jī)、監(jiān)控信號(hào)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備、通信網(wǎng)絡(luò)以及設(shè)備間的連接線路等組成， 圖1就是一個(gè)簡單的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。

圖1. 遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

從圖1可以看到， 要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通信， 我們應(yīng)該考慮的問題有: 主控制中心計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的連接(遠(yuǎn)程站點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的連接也是一樣的方式); 調(diào)制、編碼設(shè)備和通信網(wǎng)絡(luò)的連接; 調(diào)制、編碼設(shè)備是怎樣工作的; 通信網(wǎng)絡(luò)的選擇; 遠(yuǎn)程站點(diǎn)和主控制中心計(jì)算機(jī)如何實(shí)現(xiàn)通信(通信協(xié)議問題) ; 數(shù)據(jù)的管理問題， 監(jiān)測得到的數(shù)據(jù)應(yīng)該采取相應(yīng)的處理措施， 做好保存工作，方便隨時(shí)查看。

該系統(tǒng)由前端設(shè)備、圖像處理和傳輸設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)客戶端3個(gè)部分組成。前端設(shè)備由攝像機(jī)、支架、視頻音頻服務(wù)器、RS232 - RS485 轉(zhuǎn)換器、音頻接收機(jī)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、光纖收發(fā)器等組成， 負(fù)責(zé)視頻信號(hào)、音頻信號(hào)和報(bào)警信號(hào)的采集傳輸。系統(tǒng)中的圖像處理和傳輸設(shè)備包括網(wǎng)絡(luò)視音頻服務(wù)器、音頻接收機(jī)( R401)、串口通訊轉(zhuǎn)換器( 485- 232)、光纖光端機(jī)等， 音頻接收機(jī)接收發(fā)射機(jī)發(fā)出的電波聲音， 送給網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器， 回傳給遠(yuǎn)端監(jiān)控機(jī)房， 實(shí)現(xiàn)發(fā)射后聲音實(shí)時(shí)監(jiān)控功能， 同時(shí)機(jī)房環(huán)境視頻信號(hào)和發(fā)射機(jī)狀態(tài)儀表信號(hào)通過局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程客戶端， 可以接收客戶端發(fā)送的發(fā)射機(jī)控制信號(hào)和音頻對講信號(hào)。在傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方面， 充分考慮廣播電視發(fā)射安全問題， 采用光纖和五類線為傳輸介質(zhì)， 以VPN 專網(wǎng)方式構(gòu)建， 在VPN 專網(wǎng)通道中劃分VLAN， 圖像、聲音、數(shù)據(jù)在同一個(gè)VLAN 中傳輸， 控制信息在另外一個(gè)VLAN傳輸， 從而提高了監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)安全級(jí)別， 保證了對發(fā)射機(jī)操作控制指令的絕對安全， 同時(shí)通過RS232- RS485轉(zhuǎn)換器， 將RS232串口通訊模式轉(zhuǎn)換為RJ45網(wǎng)絡(luò)模式， 解決了串口通訊受線路長度限制的弊端， 利用串口通訊技術(shù)， 實(shí)現(xiàn)了38 km外對發(fā)射機(jī)的實(shí)時(shí)控制功能。

網(wǎng)絡(luò)客戶端是指需要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)控的用戶終端， 它由計(jì)算機(jī)和客戶端軟件構(gòu)成， 客戶端主要負(fù)責(zé)圖像顯示、錄像、回放和發(fā)射機(jī)控制等功能， 客戶端進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控時(shí)， 發(fā)射機(jī)的反射功率、入射功率、電壓、電流等情況都是實(shí)時(shí)地通過控制軟件反映給管理人員， 同時(shí)視頻和音頻信號(hào)可同步存儲(chǔ)， 聲音與圖像數(shù)據(jù)同包，回放時(shí)音質(zhì)無失真， 錄像速度可達(dá)到全實(shí)時(shí)25幀/ s( PAL) ， 支持多硬盤循環(huán)錄像， 無需人工換盤。

3. 結(jié)束語

桐廬電視臺(tái)玉華山監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用， 提高了工作效率， 降低了運(yùn)維成本， 更重要的是為技術(shù)人員提供了實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)設(shè)備運(yùn)行情況和數(shù)據(jù)參數(shù)， 設(shè)備和系統(tǒng)功能得到更好的發(fā)揮， 為播出安全提供了技術(shù)支持， 最大限度地實(shí)現(xiàn)了廣播電視信號(hào)的安全播出。